Дуговой разряд
•Дуговой разряд. Если после получения искрового разряда от мощного источника постепенно уменьшать расстояние между электродами, то разряд из прерывистого становится непрерывным возникает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом.
•Ток при дуговом разряде резко увеличивается, достигая десятков и сотен ампер, а напряжение на разрядном промежутке падает до нескольких десятков вольт.
•Дуговой разряд поддерживается, главным образом, за счет
термоэлектронной эмиссии с поверхности катода.
•На практике – это сварка, мощные дуговые печи.
Коронный разряд
•Коронный разряд возникает в сильном неоднородном электрическом поле при сравнительно высоких давлениях газа (порядка атмосферного).
•Такое поле можно получить между двумя электродами, поверхность одного из которых обладает большой кривизной (тонкая проволочка, острие).
• Когда электрическое поле вблизи электрода с большой кривизной достигает примерно 3∙106 В/м, вокруг него возникает свечение, имеющее вид оболочки или короны, откуда и произошло название заряда.
12.5. Применение газового разряда
Самыми распространёнными приборами, основанными на явление газового разряда, являются точные приборы, которые можно разделить на следующие групп шесть групп.
●Тиратроны и газотроны тлеющего разряда.
●Стабиллитроны тлеющего и коронного
разрядов.
●Счётчики коммутаторные векотроны.
●Индикаторы тлеющего разряда.
катодом.● Газотроны тиратроны с наполненным
● Импульсные водородные тиратроны с наполненным катодом.
Газоразрядные приборы очень разнообразны, и различаются видом используемого разряда.
Они используются для стабилизации напряжения, защиты от перенапряжения,
выполнения переключательных функций, индикации электрического состояния и т. д.
• В последнее время для повышения защиты уязвимых и ответственных объектов, например, пусковых комплексов ракет, пытаются реализовать различные формы управления
молнией, |
в |
частности |
лазерное инициирование |
||
молнии. |
|
|
|
|
|
• |
Лазерное инициирование основано |
на |
|||
создании |
в |
воздухе |
ионизованного канала |
с |
|
помощью лазерного излучения.
12.6.Понятие о плазме
•В газовом разряде возникает большое количество положительных ионов вследствие высокой эффективности ударной ионизации, причем концентрация ионов и электронов одинакова.
•Такая система из электронов и положительных ионов, распределенных с одинаковой концентрацией, называется плазмой.
Плазма, в которой выполняется равенство:
Tэ Ти Та
(где индексы «э», «и», «а» относятся к электронам, ионам, атомам) называется изотермической.
• Такая плазма имеет место при ионизации с помощью высокой температуры (дуга, горящая при атмосферном и выше давлении, искровой канал); например, в дуге сверхвысокого давления (до 1000 атм.) температура плазмы достигает 10000 К, температура плазмы при термоядерном взрыве – порядка нескольких десятков миллионов градусов, в установке «ТОКАМАК» для исследования термоядерных
реакций – порядка 7∙106 K.
Важнейшие свойства плазмы:
а) сильное взаимодействие с внешними магнитными и электрическими полями, связанное с ее высокой электропроводностью;
б) специфическое коллективное взаимодействие частиц плазмы, осуществляющееся через усредненные электрические и магнитные поля, которые создают сами эти частицы;
в) благодаря коллективным взаимодействиям плазма ведет себя как своеобразная упругая среда, в которой легко возбуждаются и распространяются различного рода колебания и волны (например, ленгмюровские колебания плазмы);
г) во внешнем магнитном поле плазма ведет себя как диамагнитная среда; σ
д) удельная электрическая проводимость полностью ионизованной плазмы не зависит от плотности плазмы и увеличивается с ростом термодинамической температуры, и при Т ≥ 107 К столь велика, что плазму можно приближенно считать идеальным проводником σ
Плазма – наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной. Солнце и другие звезды состоят из полностью ионизованной высокотемпературной плазмы. Основной источник энергии излучения звезд – термоядерные реакции синтеза, протекающие в недрах звезд при огромных температурах.
